(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムであって、
第１の原色の青色の光を放出する発光ダイオードと、
前記照明システムからの光を放出するための光出射ウィンドウと、
前記発光ダイオードによって放出される光の少なくとも一部を第２の原色の光に変換するために、前記発光ダイオードと前記光出射ウィンドウとの間に配置されるルミネッセント層であって、前記ルミネッセント層は、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料と、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料との組み合わせを含有し、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有する前記ガーネットルミネッセント材料は、（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅ（式中、０＜ｘ≦３、０≦ｙ≦２．７、０＜ｘ＋ｙ≦３および０≦ｚ≦２）で表され、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有する前記ガーネットルミネッセント材料は、さらにガドリニウムを含有し、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有する前記ガーネットルミネッセント材料は、（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅ（式中、０≦ｘ＜３、０≦ｙ≦２．７、０≦ｘ＋ｙ≦３および０≦ｚ≦２）で表される、照明システム。
【請求項２】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは二つのルミネッセント材料の組み合わせを含有し、前記ルミネッセント層中の二つのルミネッセント材料の第１のモル濃度は二つのルミネッセント材料の第２のモル濃度よりも１〜３倍大きい照明システム。
【請求項３】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは二つのルミネッセント材料の組み合わせを含有し、前記発光ダイオードによって放出される中心の波長の変動は、ルミネッセント層中の前記二つのルミネッセント材料の一方または両方のモル濃度を変化させることで相殺される照明システム。
【請求項４】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは二つのルミネッセント材料の組み合わせを含有し、前記ルミネッセント層は、前記二つのルミネッセント材料の第１を含有する層および前記二つのルミネッセント材料の第２を含有する他の層を含む照明システム。
【請求項５】
請求項１に記載の照明システムであって、前記発光ダイオードから離れて配置されるルミネッセント層であるリモート蛍光体層として前記ルミネッセント層が配置される照明システム。
【請求項６】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは、前記発光ダイオードおよび前記ルミネッセント層間に配置される光混合エレメントを含む照明システム。
【請求項７】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは、前記ルミネッセント層および前記光出射ウィンドウ間に反射偏光子フィルムおよび／またはコリメータフィルムを含む照明システム。
【請求項８】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは少なくとも二つの発光ダイオードを含み、前記二つの発光ダイオードのそれぞれの放出スペクトルには、前記二つの発光ダイオードの一つの中心波長が、前記二つの発光ダイオードの他の中心波長から少なくとも５ナノメートルシフトする中心波長を有する照明システム。
【請求項９】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは少なくとも二つの発光ダイオードを含み、前記発光ダイオードは個別に調光可能である照明システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の照明システムであって、前記照明システムは複数の発光ダイオードを含み、前記複数の発光ダイオードは、動作中は、走査動作モードで動作する照明システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の照明システムを含む照明器具。
【請求項１２】
請求項１に記載の照明システムを含むディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、発光ダイオード、光出射ウィンドウおよびルミネッセント層を含む照明システム関する。
【０００２】
本発明は、照明器具およびディスプレイ装置にも関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
該照明システムそれ自体は知られている。これらは、特に、一般的な照明用の照明器具として使用され、たとえば、オフィス照明または店舗照明用に、たとえば、ショーウィンドウ照明または（透明または半−透明）ガラス板または（透明）ガラス板または（透明）合成樹脂の照明用に使用し、それらの上に商品、たとえば宝飾品類を陳列する。さらに、該照明システムは、たとえば、看板、輪郭照明、および広告塔中に、大面積直視型光放出パネル用などとして適用される、一般的な照明用途のために使用される。
【０００４】
該知られた照明システムは、（画像）ディスプレイ装置中のバックライト放出パネルとしても使用される。このような照明システムは、たとえば、テレビジョン受信機、（コンピュータ）モニタ、（コードレス）電話機および携帯情報端末に使用されているＬＣＤパネルとしても参照される液晶ディスプレイ装置などの非放射ディスプレイ中の照明源として使用するのに特に好適となることができる。照明システムは、画像を投影するまたはテレビ番組、フィルム、ビデオ番組またはＤＶＤ等を表示するための、たとえば、デジタルプロジェクター、またはいわゆる（パソコンと接続可能な）プロジェクター等の投影システムにも使用されることができる。
【０００５】
このような照明システムは、たとえば、欧州特許出願公開第１５２１２３５号明細書に開示されている。発光ダイオード（以後、ＬＥＤとも称する）の二次元アレイを含む照明システムは、照明システムのリアパネルに設置される。引用文献中の照明システムの実施形態の１つでは、ＬＥＤは全て実質的に同一の色の光を放出し、たとえば、それは原色の青色である。照明システムは、照明システムのカバープレート上に配置された色変換蛍光体層をさらに含み、いわゆるリモート蛍光体形態となる。蛍光体層は均一な層であり、たとえば、原色の青色の光を原色の黄色の光に変換する蛍光体イットリウムアルミニウムガーネット（以降、ＹＡＧ：Ｃｅとも示す）を含有する。層は均一な密度の粒子を有するフィルムまたはフィルム中にルミネッセント色素が分散されていてもよい。ＬＥＤによって放出される原色の青色の一部の光は、蛍光体層によって媒介されて、黄色および青色成分の両方がディスプレイ装置を照明するためにディスプレイ装置に届く。青色ＬＥＤを含む照明システムは、異なるタイプのカラーフィルターを用いることで、広範な異なるディスプレイで使用することができる。蛍光体層の厚さおよび／または蛍光体層中の蛍光体の濃度を変化させることで、照明システムによって放出される光を特定のＬＣＤに適合するように最適化することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
知られている照明システムの欠点は、ディスプレイ装置から放出される光の色温度が非常に低いということである。
【０００７】
（発明の概要）
本発明の目的は改良された色温度を有する照明システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、目的は以下の構成：
第１の原色の光を放出する発光ダイオードと、
照明システムから光を放出するための光出射ウィンドウと、
発光ダイオードおよび光出射ウィンドウ間に配置され、発光ダイオードによって放出される光の少なくとも一部を第２の原色の光へ変換するためのルミネッセント層を含む照明システムであって、該ルミネッセント層は、少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料、または、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料と、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料との組み合わせを含む、照明システムによって達成される。
【０００９】
本発明による手段による効果は、少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料、または少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料並びに少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料との組み合わせを含むガーネットルミネッセント材料で、イットリウムアルミニウムガーネットルミネッセント材料を置換することで、ＹＡＧ：Ｃｅとしても参照される、セリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットだけを含有するルミネッセント層によって放出される原色の黄色と比較して、ルミネッセント層によって放出される原色の黄色の中心の波長がより短い波長にシフトすることである。この原色の黄色の中心の波長のシフトのために、照明システムによって放出される光の原色の黄色および原色の青色の寄与によるカラーポイントも、より短い波長にシフトし、照明システムによって放出される光の色温度が増加する。
【００１０】
少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料、または少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料と、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料の組み合わせを含有するガーネットルミネッセント材料を使用する場合の他の利点は、ルミネッセント層によって放出される原色の黄色のスペクトル成分が増加し、照明システムを含むディスプレイ装置の色域が比較的大きくなることである。照明システムのスペクトル成分は、照明システムによって放出される光の色の範囲を決定する。これらのルミネッセント材料を使用する場合には、原色の黄色の放出スペクトルは知られたルミネッセント材料ＹＡＧ：Ｃｅに対して広がり、これは照明システムによって放出される光の色の範囲を増加させることになり、照明システムのスペクトル成分の改良となる。シリコン窒化物を含有するルミネッセント材料を含む照明システムの実施形態では、シリコン窒化物を添加すると、シリコン窒化物を含まない放出スペクトルと比較して、放出スペクトルが広がる。少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料の一例は、たとえば、ＬｕＡＧ：Ｃｅとも称するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットである。少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料の一例は、たとえば、ＹＡＧ：Ｃｅとも称するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットである。ＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：Ｃｅの組み合わせを含む照明システムの実施形態では、原色の黄色の放出スペクトルはＬｕＡＧ：Ｃｅの放出スペクトルおよびＹＡＧ：Ｃｅの放出スペクトルの組み合わせによって広がる。ＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：Ｃｅのルミネッセント材料の両方は、黄色または緑−黄色として認識される光（以降は黄色として参照される）を放出する。放出スペクトルのスペクトル的に加重した中心波長である、ルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅによって放出される光の中心波長（一般におよそ５６０ナノメートル）は、ルミネッセント材料ＹＡＧ：Ｃｅによって放出される光の中心波長（一般におよそ５９０ナノメートル）と比較してより短い波長にシフトする。二つの放出スペクトルの組み合わせによって、中心波長が例えば約５８０ｎｍとなる、光の放出スペクトルが広げられて放出される原色の黄色となる。原色の黄色のより広い放出スペクトルは、照明システムおよびディスプレイ装置のカラーフィルターによって放出される光の重なりを増加させるので、照明システムによって放出される原色の黄色のより広い放出スペクトルも、一般に、照明システムを含むディスプレイ装置の色域を増加させることになる。
【００１１】
本発明による照明システムの色域は、ＬＥＤによって放出される原色の青色の選択によって一部分は定義される。照明システムの色温度は、ＬＥＤによって放出される原色の青色の中心波長をより長い波長の青色にシフトさせることで、増加させてもよい。しかしながら、ＬＥＤによって放出される光の中心波長のシフトは、特に紫色の領域で、標準ＥＢＵ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｕｎｉｏｎ）色領域と重なる色領域を減少させ、またはＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙａｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の色領域と重なる色領域を減少させことにもなる。あるいは、ＹＡＧ：Ｃｅを、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅとしても参照される）で置換することにより、あるいは、たとえば、ＬｕＡＧ：ＣｅをＹＡＧ：Ｃｅに添加することによって、ルミネッセント層によって放出される光の中心波長は緑色方向にシフトし、ディスプレイ装置の比較的広い色域を維持しながら照明システムの色温度を増加させる。
【００１２】
少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料を使用する場合の付加的な利点は、照明システムの色温度を増加させるために、単一のルミネッセント材料でルミネッセント層によって放出される原色の黄色の中心波長のシフトを可能にすることであり、これはルミネッセント層の製造を単純化する。
【００１３】
少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料と、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料との組み合わせを使用する付加的な利点は、組み合わせた個々のルミネッセント材料の濃度または総量を調節でき、照明システムによって放出される光のカラーポイントの調節が可能になることである。この調節は、たとえば、ＬＥＤによって放出される原色の青色の変動を修正するために使用されてもよい。照明システムから放出される光が照明システムの所定のカラーポイントに実質的に常に対応することを確かにするために、個々のルミネッセント材料の濃度を適合させて、照明システムから放出される光のカラーポイントを調節することができる。この調節を、たとえば、照明システムとディスプレイ装置を組み合わせる場合に、ディスプレイ装置のカラーフィルターのばらつきを修正するために使用してもよい。さらに、照明システム中の個々のルミネッセント材料の濃度の調節は、たとえば、ディスプレイ装置の色温度を要求レベルにするために使用することもできる。特定のディスプレイ装置に使用されるカラーフィルターが分かる場合には、ディスプレイ装置によって放出される光の色温度を所定のディスプレイ色温度に対応するように濃度を選択することができる。
【００１４】
照明システムの実施形態の１つでは、少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料、または少なくともルテチウムおよびセリウムを含むガーネットルミネッセント材料は、さらにガドリニウムを含有する。この実施形態の利点はガドリニウムの添加によって、ガドリニウムを含まないルミネッセント材料と比較して、ルミネッセント材料の中心波長の光放出ピークがより長い波長にシフトすることである。ガドリニウムの添加によって、照明システムのカラーポイントを調節できる範囲が広がり、従って、ディスプレイ装置の色温度を調節できる範囲が広がる。
【００１５】
照明システムの実施形態の１つでは、少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料は、（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅ（式中、０＜ｘ≦３、０≦ｙ≦２．７、０＜ｘ＋ｙ≦３および０＜ｚ≦２）によって表され、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料は、（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅ、（式中、０＜ｘ≦３、０≦ｙ≦２．７、０＜ｘ＋ｙ≦３および０≦ｚ≦２）によって表され、少なくともセリウムを含み、並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料は、（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅ、（式中、０≦ｘ＜３、０≦ｙ≦２．７、０≦ｘ＋ｙ≦３および０≦ｚ≦２）によって表される。この実施形態では、異なるルミネッセント材料のそれぞれは、添え字ｘ、ｙおよびｚに対する要求が異なる単一の式によって表すことができる。
【００１６】
二つのルミネッセント材料の組み合わせを含む照明システムの実施形態の１つでは、ルミネッセント層（１２０）中の二つのルミネッセント材料の第１のモル濃度は、二つのルミネッセント材料の第２のモル濃度よりも１〜３倍大きい。ここで、モル濃度は、ルミネッセント層の単位面積ごとのモル濃度を示す。たとえば、ＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：ＣｅまたはＬｕＡＧ：Ｃｅおよびセリウムで活性化されたイットリウムガドリニウムアルミニウムガーネット（ＹＧｄＡＧ：Ｃｅとしても参照される）を含有する実施形態の１つでは、ルミネッセント層中のＹＡＧ：ＣｅまたはＹＧｄＡＧ：Ｃｅの濃度は、ＬｕＡＧ：Ｃｅの濃度よりも１〜３倍大きい。この実施形態の利点は、このルミネッセント材料とＬＥＤによって放出される光の組み合わせが、照明システムおよび知られたカラーフィルターの組み合わせであるディスプレイ装置の色温度を、およそ６０００ケルビンからおよそ１２０００ケルビンまで調節可能とすることである。
【００１７】
二つのルミネッセント材料の組み合わせを含む照明システムの実施形態の１つでは、発光ダイオードによって放出される中心の波長の変動は、ルミネッセント層中の二つのルミネッセント材料のいずれか一つのモル濃度を変化させることで相殺される。ルミネッセント層が、たとえば、ＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：Ｃｅを含有する場合、発光ダイオードによって放出される中心の波長のシフトは、ルミネッセント層中のＬｕＡＧ：Ｃｅのモル濃度の変化によって、またはルミネッセント層中のＹＡＧ：Ｃｅのモル濃度の変化によって、または両方のモル濃度の変化によって相殺される。この実施形態の利点は、発光ダイオードによって放出される中心の波長、または照明システ中の様々な発光ダイオードの中心の波長の平均が変わった場合でさえも、ＬｕＡＧ：ＣｅまたはＹＡＧ：Ｃｅの濃度を変化させることで、照明システムによって放出される光を実質的に、所定のバックライトのカラーポイントに確実に対応させることができることである。
【００１８】
二つのルミネッセント材料の組み合わせを含む照明システムの実施形態の１つでは、ルミネッセント層は、二つのルミネッセント材料の第１を有する層を含み、および、二つのルミネッセント材料の第２を含有する他の層を含む。たとえば、照明システムがＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：Ｃｅを含む場合は、ルミネッセント層はＬｕＡＧ：Ｃｅを含有する層およびＹＡＧ：Ｃｅを含有する層を含有する。この実施形態の利点は、たとえば、それぞれのルミネッセント材料に適用される個々の層の厚さの変化によって、または、たとえば、個々の適用される層中の個々のルミネッセント材料のモル濃度の変化によって、ＬｕＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧ：Ｃｅを含有する個々に適用される層は、それぞれ、ルミネッセント層中の個々のルミネッセント材料のモル濃度を比較的簡単に変えることができることである。ＬｕＡＧ：Ｃｅを含有するおよびＹＡＧ：Ｃｅを含有する個々の層は、お互いの上で適用してもよく、あるいは、たとえば拡散要素の異なる表面上で適用されてもよく、または、異なる基板上、たとえば、バルクディフューザープレートおよびシートディフューザー、またはディフューザーエレメントおよび輝度上昇エレメントで適用されてもよい。
【００１９】
照明システムの実施形態の１つでは、該照明システムは少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料を含み、さらにルミネッセント層は、少なくともセリウム、シリコンおよび窒素並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料を含有する。少なくともセリウム、シリコンおよび窒素並びにイットリウムおよびガドリニウムを含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料は、たとえば、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット（以下、ＹＡＧＳＮ：Ｃｅとも称する）を含み、たとえば、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムガドリニウムアルミニウムガーネット（以下、ＹＧＤＡＧＳＮ：Ｃｅとも称する）を含有する。この実施形態の利点は、ＹＡＧＳＮ：ＣｅまたはＹＧＤＡＧＳＮ：Ｃｅの添加によって、ルミネッセント層中の個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：ＣｅおよびＹＡＧＳＮ：Ｃｅの濃度を変化させることで、ルミネッセント層によって放出される原色の黄色の中心の波長を調節できることである。さらに、シリコン窒化物をＹＡＧ：Ｃｅに添加させることで、ＹＡＧ：Ｃｅの放出スペクトルと比較して、放出スペクトルを広くし、この場合もまた、本発明による照明システムおよび本発明による照明システムを含むディスプレイ装置の色域を広くする。
【００２０】
照明システムの実施形態の１つでは、ルミネッセント層は、発光ダイオードから少し離れて配置されるルミネッセント層であるリモート蛍光体層として配置される。リモート蛍光体層としてルミネッセント層を適用する利点は、本発明による照明システムに使用されるルミネッセント材料を比較的広い範囲にできることである。通常、ルミネッセント材料は発光ダイオードに直接適用される。しかしながら、このルミネッセント材料は、動作中に、発光ダイオードの比較的高い温度に耐えることができなければならず、同時に、動作中に、発光ダイオードによって放出される比較的高い光エネルギー束に耐えることができなければならないので、発光ダイオードに直接適用できるルミネッセント材料の選択は制限される。高温および高光エネルギー束によって、通常、ルミネッセント材料は徐々に劣化することになり、従って、照明システムの効率が徐々に減少することになる。本発明による照明システムでは、ルミネッセント材料は発光ダイオードから見て外側に向くように適用される。発光ダイオードからの距離が離れると、ルミネッセント材料の温度は低くなり、発光ダイオードに直接適用したルミネッセント材料の温度と比較して、摂氏温度で表すと、少なくとも２０％減少し、ルミネッセント材料に入射する第１の原色の光エネルギー束密度は、少なくとも９０％減少することになる。ルミネッセント材料のこの配置のために、高温および高光エネルギー束に耐える能力に関してルミネッセント材料に対する要求が低くなり、さらに、ルミネッセント材料の経時劣化が少なくなる。
【００２１】
照明システムの実施形態の１つでは、照明システムは、発光ダイオードとルミネッセント層との間に配置される光混合エレメントを含む。光混合エレメントは、たとえば、光を混合し再利用するために、鏡面的にまたは拡散的に反射する表面を有するハウジングであってもよい。あるいは光混合エレメントは、ＬＥＤによって放出される光を、たとえば、全反射を使用して混合する光導波路であってもよい。光混合エレメントはまたディフューザーエレメントであってもよい。
【００２２】
照明システムの実施形態の１つでは、照明システムは、ルミネッセント層と光出射ウィンドウ間に反射偏光子フィルムおよび／またはコリメータフィルムを含む。反射偏光子フィルムの一例は、たとえば、ＤＢＥＦフィルムである。ＤＢＥＦ（デューアル輝度上昇フィルム）は、照明システムに戻ってきた残りの光を再利用するために反射しながら、実質的に所定の偏向方向を有する光のみを透過するので、偏向フィルムとして機能する。コリメータフィルムの一例は、たとえば、ＢＥＦフィルムである。ＢＥＦ（輝度上昇フィルム）は、照明システムに戻ってきた残りの光を再利用するために反射しながら所定の範囲の入射角でＢＥＦに影響を与える光だけを透過するので、光をコリメートする。所定の範囲の入射角にない、または実質的に所定の偏向方向にない光が再利用され、少なくとも部分的に再使用されるので、ＢＥＦおよび／またはＤＢＥＦの使用は照明システムの効率を上げることになる。ＢＥＦおよび／またはＤＢＥＦを使用した場合の付加的な利点は、光の混合を促進させるように光を再利用するために、ルミネッセント層の厚さを減らすことができることである。ＬＥＤによって放出される原色の青色の光が再利用され、ルミネッセント層に影響を与えると、再利用される光の一部は原色の黄色の光に変換されるであろうし、照明システムによって放出される光の原色の黄色の寄与を増し、照明システムによって放出される光の原色の青色の寄与を減少させる。再利用による原色の黄色の寄与の増加を相殺し、照明システムによって放出される光に対応する所定のカラーポイントを確保するためには、本発明による照明システム中のルミネッセント層の厚さを減少させてもよい。
【００２３】
照明システムの実施形態の１つでは、照明システムは、少なくとも二つの発光ダイオードを含み、二つの発光ダイオードのそれぞれの放出スペクトルは、二つの発光ダイオードの一つの中心波長が二つの発光ダイオードの他の一つの中心波長から少なくとも５ナノメートルシフトした中心波長を有する。この実施形態の利点は、ルミネッセント層中のルミネッセント材料の特定の濃度を選択することで、照明システムによって放出される光のカラーポイントが所定のカラーポイントに実質的に等しいかぎり、原色のより広いばらつきを許容できることである。この許容可能なより広いばらつきのために、本発明による照明システムは、異なる区分（ｂｉｎｓ）からなるＬＥＤを含んでもよく、これは照明システムの製造コストを削減する。
【００２４】
照明システムの実施形態の１つでは、照明システムは少なくとも二つの発光ダイオードを含み、その発光ダイオードは、それぞれ調光可能である。波長ビニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）に加えて、照明システムに使用されているＬＥＤもＬＥＤから放出される光束にしたがってビン分割（ｂｉｎｎｅｄ）される。複数のＬＥＤがそれぞれ調光可能であることを保証することで、それぞれのＬＥＤの寄与を調節することができる。個々に調光させることで、光照明システムから放出される光の均一性を増すことでできる。あるいは、個々のＬＥＤの光の中心波長が異なる場合には、個々の調光は、照明システムから放出される光のカラーポイントを微細に調節するために使用することができる。
【００２５】
照明システムの実施形態の１つでは、照明システムは、複数の発光ダイオードを含み、その複数の発光ダイオードは、動作中は、走査動作モードで動作する。これはガーネットルミネッセント材料の減衰時間は比較的短いために可能としている。照明システムは、ＬＥＤが、たとえば、動きアーチファクトを減少させるために実質的に同一の振幅で順番に駆動することができる一次元のクラスターに配置され、または、たとえば、一次元調光をするために動画コンテンツに依存する駆動電流で、同時にまたは順番に（時間的な重複が有る可能性がある）駆動することができるルミネッセント層を含む。この動作モードは電力消費を減らし、ディスプレイ装置のダイナミックレンジおよびコントラスト比を増加させるという利点がある。したがって、意図した画像を生成することに応じたＬＣＤピクセル透過量値を採用する。単一原色だけが、ルミネッセント材料を照明するために使用されるので、この照明システムは、例えば、異なる原色の光を放出するＬＥＤを含む照明システムよりも均一な色である。すべてのＬＥＤが公称電力で動作する場合には、青色光は十分によく混合され、または均質化されるべきである。画像中の視認可能なアーチファクトを防ぐためには、クラスターは、リモート蛍光体層を採用するこの種のシステム中のクラスターの自然な特徴となる、その配光が十分に空間で重なってなめらかな輪郭を有しているべきである。
【００２６】
本発明は照明器具および本発明による照明システムを含むディスプレイ装置にも関する。
【００２７】
（図面の簡単な説明）
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下に記載された実施形態を参照して説明され、明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による照明システムの簡易化した断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明によるディスプレイ装置の簡易化した断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットおよびセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットの組み合わせのＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットおよびセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットの組み合わせの光パワー密度スペクトルを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットのＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットの光パワー密度スペクトルを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットおよびシリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットとの組み合わせのＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットおよびシリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットとの組み合わせの第１の光パワー密度スペクトルを示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネットおよびシリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネットとの組み合わせの第２の光パワー密度スペクトルを示す。
【００２９】
図は純粋に図表として描かれ、一定の縮尺では描かれてはいない。特に明確にするために、いくつかの寸法は非常に強調されている。図中の類似の要素は、可能な限り同一の参照数字で示した。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施形態の詳細な説明）
図１Ａは、本発明による照明システム１００の簡易化した断面図を示す。本発明による照明システム１００は、照明システム１００の光混合チャンバー１０４の反射面１０２上に配置されたＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２を含む。ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２は第１の原色の色を放出する、たとえば、ルミネッセント層１２０に影響を与える原色の青色７２、７５（図２Ａ、図３Ａ、図４Ａ参照）である。ルミネッセント層１２０は、少なくともルテチウム、セリウム、シリコンおよび窒素を含有するガーネットルミネッセント材料７３を含有する、または、少なくともルテチウムおよびセリウムを含有するガーネットルミネッセント材料７０と、少なくともセリウム並びにイットリウムおよびガドリニウム含有する群の少なくとも一つの成分を含有するガーネットルミネッセント材料との組み合わせを含有するガーネットルミネッセント材料を含む。これらの異なるルミネッセント材料の例は（Ｙ3-x-yＬｕxＧｄy）（Ａｌ5-zＳｉz）（Ｏ12-zＮz）：Ｃｅによって表され、たとえば、ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３、ＹＡＧ：Ｃｅ７１、ＹＧｄＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４、ＹＧｄＡＧＳＮ：Ｃｅが含まれる。図１Ａに示された実施形態中、ルミネッセント層１２０は、第１のルミネッセント層１２２および第２のルミネッセント層１２４から構成され、第１のおよび第２のルミネッセント層１２２、１２４のぞれぞれは、たとえば、キャリアプレート１２６の反対側上に配置される。第１および第２のルミネッセント層１２２、１２４は、たとえば、異なるルミネッセント材料を含む。あるいは、第１のルミネッセント層１２２および第２のルミネッセント層１２４は、キャリアプレート１２６の同じ側に適用されてもく（図示せず）、キャリアプレート１２６は、たとえば、透明または散乱性であってもよい。ルミネッセント層１２０は、あるいは、一層として適用してもよく（参照図１Ｂ）、または、あるいは、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２に直接適用してもよい。ルミネッセント層１２０中の異なるルミネッセント材料７０、７３、７１、７４の濃度、または、第１のルミネッセント層１２２および第２のルミネッセント層１２４の厚さは、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２から放出される原色の青色７２、７５うちのどのぐらいの光が原色の黄色を有する光に変換されるかを決定し、したがって、本発明による光照明システム１００によって放出される光のカラーポイント７６、７７、７８（図２Ａ、３Ａ、４Ａ参照）を決定する。照明システム１００によって生成される光は、光出射ウィンドウ１０５を介して放出される。
【００３１】
図１Ｂは、本発明による照明システム１０１を含むディスプレイ装置２００の簡易化した断面図を示す。図１Ｂに示された本発明による照明システム１０１の実施形態もまた、照明システム１０１の光混合チャンバー１０４の反射面１０２上に配置されたＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２を含む。図１Ｂに示された照明システム１０１の実施形態では、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光は、第１の光混合エレメント１１０、たとえば、均等拡散（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）ディフューザーエレメント１１０を使用して混合される。ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光が拡散された後に、その光はルミネッセント層１２０に影響を与える。図１Ｂに示されたルミネッセント層１２０は、たとえば、異なるルミネッセント材料の混合物、たとえば、ＬｕＡＧ：Ｃｅ、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＹＧｄＡＧ：ＣｅおよびＹＡＧＳＮ：Ｃｅを含有する群から選択される混合物を含有する。あるいは、ルミネッセント層１２０は、単一のルミネッセント材料、たとえば、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅから構成されてもよい。ルミネッセント層１２０中のルミネッセント材料のモル濃度または異なるルミネッセント材料のモル濃度は、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２から放出される光のどれぐらいが原色の黄色を有する光に変換されるかを決定し、したがって、本発明による光照明システム１０１によって放出される光のカラーポイント７６、７７、７８（図２Ａ、３Ａ、４Ａ参照）を決定する。図１Ｂに示された照明システム１０１は、さらに、たとえば、他の均等拡散ディフューザーエレメント１３０等の第２の光混合エレメント１３０を含む。続いて、照明システム１０１は、所定の範囲内の入射角でＢＥＦ１４０に影響を与える光だけを実質的に透過し、残りの光を再利用するために照明システム１０１へ反射するＢＥＦ１４０を含む。さらに、照明システム１０１は、たとえば、所定の偏向方向を有する光のみを実質的に透過し、残りの光を再利用するために照明システム１０１へ反射するＤＢＥＦ１６０を含む。ＤＢＥＦ１６０は、画像生成層１５０用の偏向子として使用してもよい。画像生成層１５０は、ディスプレイ装置２００に画像を生成するために、たとえば、一組のカラーフィルター１７０、液晶セル配列１８０および検光子１９０を含む。あるいは、画像生成層１５０は、偏向子および検光子（両方とも光を吸収する）の両方を含み、ＤＢＥＦはプリ偏向子として機能する。
【００３２】
図２Ａは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２（図１Ａ参照）とともに、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７０およびセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット７１の組み合わせのＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’の色度図を示す。ＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図（さらにｕ’ｖ’−図とも称する）は、ｕ’ｖ’色空間中の色度図である。図２Ａに示されたｕ’ｖ’−図は、ヒトの眼によって認識できるスペクトル色を示すスペクトル色知覚ライン１０を示す。また図２Ａに示されたｕ’ｖ’−図中において、ＥＢＵ色標準２０は、三角形を形成する破線で示される。ＥＢＵ色標準２０は、ヨーロッパ放送連合（ＥＢＵ）によって決定された色域であって、テレビ放送システムに一般に使用されている蛍光体に関する。ｕ’ｖ’−図中において、ＥＢＵ−標準２０の左上隅は緑色を表し、ＥＢＵ−標準２０の右上隅は赤色を表し、ＥＢＵ−標準の下隅は青色を表す。さらに図２Ａには、黒体の異なる温度に対応する黒体の色度ポイントを表す色空間（この場合はｕ’ｖ’色空間）中の経路である黒体軌跡３０（プランク軌跡とも呼ばれる）と呼ばれる線が示されている。
【００３３】
図２Ａに示されたｕ’ｖ’−図には、座標ｕ’70＝０．１６９およびｖ’70＝０．５６３を有するＬｕＡＧ：Ｃｅ７０のカラーポイント、座標ｕ’71＝０．２１６およびｖ’71＝０．５６４を有するＹＡＧ：Ｃｅ７１のカラーポイント、および座標ｕ’72＝０．２００およびｖ’72＝０．０８６を有する発光ダイオードＤ１、Ｄ２から放出される光のカラーポイント７２が含まれる。ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０並びにＹＡＧ：Ｃｅ７１のカラーポイントおよび発光ダイオードＤ１、Ｄ２のカラーポイント７２によって定義される斜線を付けた三角形５０は、照明システム１００、１０１（図１Ａおよび１Ｂを参照）によって放出される光の色の範囲であって、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の濃度を変化させることによって変えることができる範囲を表す。個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の特定の濃度比は、ルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１によって変換されず、かつ、ルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の総量によって決定される発光ダイオードＤ１、Ｄ２によって放出される光の残りとともに、照明システム１００、１０１（図１Ａおよび１Ｂを参照）によって放出される光の色を表すカラーポイント７６となる。カラーポイント７６を有する照明システム１００、１０１と典型的な一組のカラーフィルター１７０の透過スペクトルとの組み合わせは、たとえば、ディスプレイ装置２００（図１Ｂ参照）に使用されているが、ディスプレイ装置２００の色域４０となる。照明システム１００、１０１と典型的な一組のカラーフィルター１７０との組み合わせのために、色照明システム１００、１０１によって放出される色を表すカラーポイント７６は、ディスプレイ装置１００によって放出される光の色温度ＣＴ１を持つカラーポイントに変化する。
【００３４】
ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０をＹＡＧ：Ｃｅ７１に添加することで、照明システム１００、１０１のカラーポイントは、ＹＡＧ：Ｃｅのみを含有するルミネッセント層と比較してより短い波長にシフトし、照明システム１００、１０１の色温度７６が増加することになる。本発明による照明システム１００、１０１へ典型的な一組のカラーフィルター１７０を追加すると、照明システム１００、１０１のカラーポイント７６は、通常、バックライトシステムによって放出される光の実際のスペクトルに依存するフィルタ−特有の長さおよびフィルタ−特有の配向を有するベクトルＶに沿ってシフトする。照明システム１００、１０１のカラーポイントのより短い波長へのシフトは、知られたルミネッセント材料ＹＡＧ：Ｃｅのみを含む照明システムと比較して、ディスプレイ装置２００の色温度をもより短い波長へシフトさせることになり、ディスプレイ装置２００によって放出される光の色温度ＣＴ１を増加させることになる。
【００３５】
さらに、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の濃度の比を制御することで、および、ルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：ＣＥ７１の濃度または総量を調節することによってミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１によって変換されない光の量を制御することで、照明システム１００、１０１によって放出される光の色温度７６を、斜線を付けた三角形５０で示される範囲内で制御することができる。照明システム１００、１０１によって放出される光の色温度７６の変化は、その後、照明システム１００、１０１を含むディスプレイ装置２００の色温度ＣＴ１の変化につながる。
【００３６】
図２Ｂは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７０およびセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット７１を組合せた光照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトルを示す。照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトル７６は、原色の青色７２のスペクトルを放出するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光のスペクトル並びにルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１によって、原色の黄色のスペクトル放出するともに放出される光のスペクトルの寄与によって構成される。個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の濃度変化は、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の寄与の差異となり、本発明による照明システム１００、１０１の光パワー密度スペクトル７６に対するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光の寄与の差異となる。個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧ：Ｃｅ７０およびＹＡＧ：Ｃｅ７１の濃度のこの変化によって、ｕ’ｖ’−図に示されるカラーポイント７６は図２Ａに示される斜線を付けた三角形５０の範囲内で移動することができる。
【００３７】
図３Ａは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７３のＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図を示す。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３のカラーポイントは、座標ｕ’73＝０．２０９およびｖ’73＝０．５６０を有する。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３のカラーポイントおよびＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光のカラーポイント７２を接続するライン５２は、照明システム１００、１０１（図１Ａおよび１Ｂ参照）によって放出される光の色がルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３の濃度変化で変えることができる範囲を表す。
【００３８】
原色の青色７２を放出するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２とともに、ルミネッセント層１２０中のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅの特定の濃度を使用することで生じる照明システム１００、１０１のカラーポイント７７は、ルミネッセント材料ＹＡＧ：Ｃｅのみを含む照明システムに対して、より短い波長にシフトする。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅを含む照明システム１００、１０１と、ディスプレイ装置２００の典型的な一組のカラーフィルター１７０とを組み合わせると、ディスプレイ装置２００によって放出される光は、照明システム１００、１０１によって放出される光のカラーポイント７７に対して、ベクトルＶに沿ってシフトするカラーポイントＣＴ２を含む。
【００３９】
図３Ｂは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２の光とともに、シリコン窒化物を含有する、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７３を含む照明システム１００、１０１（図１Ａおよび１Ｂ参照）によって放出される光の光パワー密度スペクトルを示す。照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトル７７は、原色の青色７２のスペクトルを放出するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光スペクトルおよび原色の黄色を放出するルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３によって放出される光のスペクトルの寄与によって構成される。ルミネッセント層１２０中のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３の濃度が変化すると、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される原色の青色７２に対するＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３によって放出される原色の黄色の寄与が変化し、本発明による照明システム１００、１０１の光パワー密度スペクトル７７を変化させるので、照明システム１００、１０１によって放出される光のカラーポイント７７は変化する。
【００４０】
図４Ａは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、シリコン窒化物を含有する、セリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７３およびシリコン窒化物を含有する、セリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット７４のＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’図を示す。あるいは図４Ａのｕ’ｖ’−図は、原色の青色７２に対してシフトした他の原色の青色７５を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の組み合わせを示す。原色の青色のシフトは、たとえば、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２の製造プロセスの差異に起因するかもしれない。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３のカラーポイントの座標はｕ’73＝０．２０９およびｖ’73＝０．５６０であり、ＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４のカラーポイントの座標はｕ’74＝０．２３０およびｖ’74＝０．５６２であり、原色の青色７２のカラーポイントはｕ’72＝０．２００およびｖ’72＝０．０８６であり、他の原色の青色７５のカラーポイントは、たとえば、ｕ’75＝０．１７１およびｖ’75＝０．１３０である。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４のカラーポイントおよび発光ダイオードＤ１、Ｄ２のカラーポイント７２によって定義される第１の斜線を付けた三角形５４は、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の濃度を変化させることで変化させることができる、照明システム１００、１０１によって放出される光の色の範囲を表す。ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４のカラーポイントおよび発光ダイオードＤ１、Ｄ２の他のカラーポイント７５によって定義される第２の斜線を付けた三角形５６は、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の濃度を変化させることで変化させることができる、照明システム１００、１０１によって放出される光の色の範囲を表す。個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の特定の濃度は、ルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって変換されない、発光ダイオードＤ１、Ｄ２によって放出される原色の青色７２の光の残りとともに、照明システム１００、１０１によって放出される光の色を表すカラーポイント７８となる。あるいは、個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の他の濃度は、ルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって変換されない、発光ダイオードＤ１、Ｄ２によって放出される他の原色の青色７５の光の残りとともに、カラーポイント７８ともなる。従って、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光の中心の波長の変化は、ルミネッセント層１２０中の個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅの濃度の変化によって補うことができることが分かる。その次に、カラーポイント７８を有する照明システム１００、１０１と典型的な一組のカラーフィルター１７０の透過スペクトルとの組み合わせは、たとえば、ディスプレイ装置２００に使用されると、ディスプレイ装置２００の色域４０となる。照明システム１００、１０１と典型的な一組���カラーフィルター１７０との組み合わせのために、照明システム１００、１０１によって放出される色を表すカラーポイント７８は、ディスプレイ装置１００によって放出される光の色温度ＣＴ３に変化する。
【００４１】
図４Ｂは、原色の青色７２を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７３およびシリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット７４を含む照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトルを示す。照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトル７８ａは、原色の青色７２のスペクトルを放出するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光のスペクトルおよびルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって、原色の黄色を放出するとともに放出される光のスペクトルの寄与から構成される。光パワー密度スペクトル７８ａは、図４Ａのｕ’ｖ’−図にプロットされた場合には、カラーポイント７８となる。ルミネッセント層１２０中の個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の濃度を変化させると、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって放出される原色の黄色の寄与は、ＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される原色の青色７２に対して変化し、本発明による照明システム１００、１０１の光パワー密度スペクトル７８ａを変化させるので、照明システム１００、１０１によって放出される光のカラーポイント７８を変化させる。
【００４２】
図４Ｃは、他の原色の青色７５を放出する発光ダイオードＤ１、Ｄ２とともに、シリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたルテチウムアルミニウムガーネット７３およびシリコン窒化物を含有するセリウムで活性化されたイットリウムアルミニウムガーネット７４を含む照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトルを示す。照明システム１００、１０１によって放出される光の光パワー密度スペクトル７８ｂは、他の原色の青色７５のスペクトルを放出するＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される光のスペクトルおよびルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって原色の黄色を放出するとともに放出される光のスペクトルの寄与から構成される。原色の青色７２に対する他の原色の青色７５の中心の波長のシフト（矢印６０で示される）は、ルミネッセント材料ＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の濃度の変化で補われ、ルミネッセント材料ＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の光パワー密度スペクトルの強度を増加させる（矢印６２で示される）ことになる。従って、光パワー密度スペクトル７８ｂも、図４Ａのｕ’ｖ’−図にプロットされた場合には、カラーポイント７８となる。この場合もやはり、ルミネッセント層１２０中の個々のルミネッセント材料ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４の濃度を変化させると、ＬｕＡＧＳＮ：Ｃｅ７３およびＹＡＧＳＮ：Ｃｅ７４によって放出される原色の黄色の寄与はＬＥＤ  Ｄ１、Ｄ２によって放出される他の原色の青色７５に対して変化し、本発明による照明システム１００、１０１の光パワー密度スペクトル７８ｂを変化させるので、照明システム１００、１０１によって放出される光のカラーポイント７８を変化させる。
【００４３】
上述した実施形態は本発明を制限するものではなく、説明するためのものであり、当業者であれば添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの他の実施形態を設計可能であることに留意されたい。
【００４４】
たとえば、ルミネッセント材料の層は必ずしも連続的な平面層である必要はなく、たとえば、それぞれのＬＥＤを覆うルミネッセント材料のパッチから構成されていてもよい。
【００４５】
特許請求の範囲では、括弧内のいずれの引用符号も特許請求の範囲を限定するものと解釈するべきではない。動詞“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）”およびその活用形の使用は、特許請求の範囲に記載されるエレメントまたはステップ以外のエレメントまたはステップの存在を排除するものではない。エレメントに先行する冠詞“ａ”または“ａｎ”は、複数の該エレメントの存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを含むハードウェアによって実装されてもよい。幾つかの手段を列挙する装置の請求項では、これらの手段の幾つかを一つおよびハードウェアの同一のアイテムで実現してもよい。幾つかの手段が相互に異なる従属請求項中に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが利益を得るために使用できないことを示すものではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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